与DCS系统相比，FCS有哪些特点？又有哪些优越性？

1. 与DCS系统相比，FCS有哪些特点？又有哪些优越性？

FCS优点：
控制响应速度快。
真正的风险分散。

缺点：
对现场设备智能化要求高。
对操作及维护人员技术能力要求高。
总线负载能力有限。

FCS是由DCS与PLC发展而来，FCS不仅具备DCS与PLC的特点，而且跨出了革命性的一步。而目前，新型的DCS与新型的PLC，都有向对方靠拢的趋势。新型的DCS已有很强的顺序控制功能；而新型的PLC，在处理闭环控制方面也不差，并且两者都能组成大型网络，DCS与PLC的适用范围，已有很大的交叉。

2. 与DCS系统相比，FCS有哪些特点？又有哪些优越性？

PLC、DCS、FCS三大控制系统的特点和差异 
 
在有些行业，FCS是由PLC发展而来的；而在另一些行业，FCS又是由DCS发展而来的，所以FCS与PLC及DCS之间有着千丝万缕的联系，又存在着本质的差异。本文试就PLC、DCS、FCS三大控制系统的特点和差异作一分析，指出它们之间的渊源及发展方向。 

摘 要：本文对PLC、DCS、FCS三大控制系统的特点和差异进行了分析，指出了三种控制系统之间的渊源及发展方向。 

关键词:可编程序控制器(PLC),分散控制系统(DCS),现场总线控制系统（FCS） 

1.前言 

上世纪九十年代走向实用化的现场总线控制系统，正以迅猛的势头快速发展，是目前世界上最新型的控制系统。现场总线控制系统是目前自动化技术中的一个热点，正受到国内外自动化设备制造商与用户越来越强烈的关注。现场总线控制系统的出现，将给自动化领域带来又一次革命，其深度和广度将超过历史的任何一次，从而开创自动化的新纪元。 

在有些行业，FCS是由PLC发展而来的；而在另一些行业，FCS又是由DCS发展而来的，所以FCS与PLC及DCS之间有着千丝万缕的联系，又存在着本质的差异。本文试就PLC、DCS、FCS三大控制系统的特点和差异作一分析，指出它们之间的渊源及发展方向。 

2．PLC、DCS、FCS三大控制系统的基本特点 

目前，在连续型流程生产自动控制（PA）或习惯称之谓工业过程控制中，有三大控制系统，即PLC、DCS和FCS。它们各自的基本特点如下： 

2．1 PLC 

（1）从开关量控制发展到顺序控制、运送处理，是从下往上的。 
（2）连续PID控制等多功能，PID在中断站中。 
（3）可用一台PC机为主站，多台同型PLC为从站。 
（4）也可一台PLC为主站，多台同型PLC为从站，构成PLC网络。这比用PC机作主站方便之处是：有用户编程时，不必知道通信协议，只要按说明书格式写就行。 
（5）PLC网格既可作为独立DCS/TDCS，也可作为DCS/TDCS的子系统。 
（6）大系统同DCS/TDCS，如TDC3000、CENTUMCS、WDPFI、MOD300。 
（7）PLC网络如Siemens公司的SINEC—L1、SINEC—H1、S4、S5、S6、S7等，GE公司的GENET、三菱公司的MELSEC—NET、MELSEC—NET/MINI。 
（8）主要用于工业过程中的顺序控制，新型PLC也兼有闭环控制功能。 
（9）制造商：GOULD（美）、AB（美）、GE（美）、OMRON（日）、MITSUBISHI（日）、Siemens（德）等。 

2．2 DCS或TDCS 

（1）分散控制系统DCS与集散控制系统TDCS是集4C（Communication，Computer， Control、CRT）技术于一身的监控技术。 
（2）从上到下的树状拓扑大系统，其中通信（Communication）是关键。 
（3）PID在中断站中，中断站联接计算机与现场仪器仪表与控制装置。 
（4）是树状拓扑和并行连续的链路结构，也有大量电缆从中继站并行到现场仪器仪表。 
（5）模拟信号，A/D—D/A、带微处理器的混合。 
（6）一台仪表一对线接到I/O，由控制站挂到局域网LAN。 
（7）DCS是控制（工程师站）、操作（操作员站）、现场仪表（现场测控站）的3级结构。 
（8）缺点是成本高，各公司产品不能互换，不能互操作，大多DCS系统各家是不同的。 
（9）用于大规模的连续过程控制，如石化等。 
（10）制造商：Bailey（美）、Westinghous（美）、HITACH（日）、LEEDS & NORTHRMP（美）、SIEMENS（德）、Foxboro（美）、ABB（瑞士）、Hartmann & Braun（德）、Yokogawa（日）、Honewell（美国）、Taylor（美）等。 

2．3 FCS 

（1）基本任务是：本质（本征）安全、危险区域、易变过程、难于对付的非常环境。 
（2）全数字化、智能、多功能取代模拟式单功能仪器、仪表、控制装置。 
（3）用两根线联接分散的现场仪表、控制装置、PID与控制中心，取代每

3. 与DCS系统相比，FCS有哪些特点？又有哪些优越性？

优点：
现场总线采用全数字通信技术，全数字信号传输时不易受外界干扰，有利
于提高系统的可靠性。
采用标准化功能模块。
故障自诊断。
冗余和容错技术。
智能诊断和管理技术。
故障隔离技术。
缺点：FF
现场总线设备与控制系统的全数字通讯，在提供重要诊断信息的同时，也会带来一些意义不大的报警。
FF现场仪表的DD
File存在着一个一直不断更新升级的事情，与传统的常规仪表相比较而言，增加了DCS工程师的工作量。

4. 与DCS系统相比，FCS有哪些特点？又有哪些优越性

优点：
现场总线采用全数字通信技术，全数字信号传输时不易受外界干扰，有利
于提高系统的可靠性。
采用标准化功能模块。
故障自诊断。
冗余和容错技术。
智能诊断和管理技术。
故障隔离技术。
缺点：FF 现场总线设备与控制系统的全数字通讯，在提供重要诊断信息的同时，也会带来一些意义不大的报警。
FF现场仪表的DD File存在着一个一直不断更新升级的事情，与传统的常规仪表相比较而言，增加了DCS工程师的工作量。

5. DCS与FCS的比较?

DCS是一个控制系统，FCS是一种通讯总线。两者根本不是同一种东西，只是原来DCS用的都是普通的模拟仪表4—20MA的信号，发展到现在的过渡过程仪表（带HART协议的智能仪表），最后会发展到真正的智能仪表传输的是数字信号，FCS就是这样一种现场总线，取代了原来模拟仪表要传输信号就要拉一根线的模式，现在一根FCS总线就能带上很多个智能仪表，节省了电缆，也真正做到了分散，现场的智能仪表就能自诊断，把仪表的各种有用的信号传回到DCS系统。
   DCS将向FCS的方向继续发展。FCS的核心除了控制系统更加分散化以外，特别重要的是仪表。FCS在国外的应用已经发展到仪表级。控制系统需要处理的只是信号采集和提供人机界面以及逻辑控制，整个模拟量的控制分散到现场仪表，仪表与控制系统之间无需传统电缆连接，使用现场总线连接整个仪表系统。(目前国内有横河在中海壳牌石化项目中用到了FCS,仪表级采用的是智能化仪表例如:EJX等，具备世界最先进的控制水准)。

6. DCS与FCS的比较?

FCS DCS就是现场总线控制技术.
FCS是由PLC发展而来的；而在另一些行业，FCS又是由DCS发展而来的，所以FCS与PLC及DCS之间有着千丝万缕的联系，又存在着本质的差异。 
FCS是由DCS与PLC发展而来，FCS不仅具备DCS与PLC的特点，而且跨出了革命性的一步。而目前，新型的DCS与新型的PLC，都有向对方靠拢的趋势。新型的DCS已有很强的顺序控制功能；而新型的PLC，在处理闭环控制方面也不差，并且两者都能组成大型网络，DCS与PLC的适用范围，已有很大的交叉。 
DCS系统的关键是通信。也可以说数据公路是分散控制系统DCS的脊柱。由于它的任务是为系统所有部件之间提供通信网络，因此，数据公路自身的设计就决定了总体的灵活性和安全性。数据公路的媒体可以是：一对绞线、同轴电缆或光纤电缆。 
通过数据公路的设计参数，基本上可以了解一个特定DCS系统的相对优点与弱点。 
（1）系统能处理多少I/O信息。 
（2）系统能处理多少与控制有关的控制回路的信息。 
（3）能适应多少用户和装置（CRT、控制站等）。 
（4）传输数据的完整性是怎样彻底检查的。 
（5）数据公路的最大允许长度是多少。 
（6）数据公路能支持多少支路。 
（7）数据公路是否能支持由其它制造厂生产的硬件（可编程序控制器、计算机、数据记录装置等）。 
为保证通信的完整，大部分DCS厂家都能提供冗余数据公路。 
为了保证系统的安全性，使用了复杂的通信规约和检错技术。所谓通信规约就是一组规则，用以保证所传输的数据被接收，并且被理解得和发送的数据一样。 
目前在DCS系统中一般使用两类通信手段，即同步的和异步的，同步通信依靠一个时钟信号来调节数据的传输和接收，异步网络采用没有时钟的报告系统。 
·FCS 
FCS的关键要点有三点 
（1）FCS系统的核心是总线协议，即总线标准 
前面的章节已经叙述，一种类型的总线，只要其总线协议一经确定，相关的关键技术与有关的设备也就被确定。就其总线协议的基本原理而言，各类总线都是一样的，都以解决双向串行数字化通讯传输为基本依据。但由于各种原因，各类总线的总线协议存在很大的差异。 
为了使现场总线满足可互操作性要求，使其成为真正的开放系统，在IEC国际标准，现场总线通讯协议模型的用户层中，就明确规定用户层具有装置描述功能。为了实现互操作，每个现场总线装置都用装置描述DD来描述。DD能够认为是装置的一个驱动器，它包括所有必要的参数描述和主站所需的操作步骤。由于DD包括描述装置通信所需的所有信息，并且与主站无关，所以可以使现场装置实现真正的互操作性。 
实际情况是否如上述一致，回答是否定的。目前通过的现场总线国际标准含8种类型，而原IEO国际标准只是8种类型之一，与其它7种类型总线的地位是平等的。其它7种总线，不论其市场占有率有多少，每个总线协议都有一套软件、硬件的支撑。它们能够形成系统，形成产品，而原IEC现场总线国际标准，是一个既无软件支撑也无硬件支撑的空架子。所以，要实现这些总线的相互兼容和互操作，就目前状态而言，几乎是不可能的。 
通过上述，我们是否可以得出这样一种映象：开放的现场总线控制系统的互操作性，就一个特定类型的现场总线而言，只要遵循该类型现场总线的总线协议，对其产品是开放的，并具有互操作性。换句话说，不论什么厂家的产品，也不一家是该现场总线公司的产品，只要遵循该总线的总线协议，产品之间是开放的，并具有互操作性，就可以组成总线网络。

7. DCS与FCS的比较

(2)FCS系统的基础是数字智能现场装置 
数字智能现场装置是FCS系统的硬件支撑，是基础，道理很简单，FCS系统执行的是自动控制装置与现场装置之间的双向数字通信现场总线信号制。如果现场装置不遵循统一的总线协议，即相关的通讯规约，不具备数字通信功能，那么所谓双向数字通信只是一句空话，也不能称之为现场总线控制系统。再一点，现场总线的一大特点就是要增加现场一级控制功能。如果现场装置不是多功能智能化的产品，那么现场总线控制系统的特点也就不存在了，所谓简化系统、方便设计、利于维护等优越性也是虚的。 
(3) FCS系统的本质是信息处理现场化 
对于一个控制系统，无论是采用DCS还是采用现场总线，系统需要处理的信息量至少是一样多的。实际上，采用现场总线后，可以从现场得到更多的信息。现场总线系统的信息量没有减少，甚至增加了，而传输信息的线缆却大大减少了。这就要求一方面要大大提高线缆传输信息的能力，另一方面要让大量信息在现场就地完成处理，减少现场与控制机房之间的信息往返。可以说现场总线的本质就是信息处理的现场化。 
减少信息往返是网络设计和系统组态的一条重要原则。减少信息往返常常可带来改善系统响应时间的好处。因此，网络设计时应优先将相互间信息交换量大的节点，放在同一条支路里。 
减少信息往返与减少系统的线缆有时会相互矛盾。这时仍应以节省投资为原则来做选择。如果所选择系统的响应时间允许的话，应选节省线缆的方案。如所选系统的响应时间比较紧张，稍微减少一点信息的传输就够用了，那就应选减少信息传输的方案。 
现在一些带现场总线的现场仪表本身装了许多功能块，虽然不同产品同种功能块在性能上会稍有差别，但一个网络支路上有许多功能雷同功能块的情况是客观存在的。选用哪一个现场仪表上的功能块，是系统组态要解决的问题。 
考虑这个问题的原则是：尽量减少总线上的信息往返。一般可以选择与该功能有关的信息输出最多的那台仪表上的功能块。

8. dcs与fcs相比各有什么特点

通俗点就是 DCS 是将现场所有控制设备接入控制柜中通过人机界面进行控制
                   FCS是连接现场所有控制柜通过总线型式连接到中控室进行控制
这样的话 FCS较DCS来讲可以省去许多电缆，桥架等 因为输入输出设备都放在了现场，如果化工厂现场控制柜的保护要非常到位。要不然很容易腐蚀照成内部卡件损坏。还有就是FCS是通过现场总线连接各控制系统。现场总线的协议比较乱不像目前DCS都差不多是TCP/IP协议了，今后的扩展会有问题。
说白了，就是目前工业正在朝FCS发展，但是总总因素造成了不可能普及。所以目前来讲绝大多数工厂都是用DCS。